Giáo án Vật lý 12 - Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân - Phản ứng hạt nhân

Trường THPT Lý Tự Trọng
Giáo án 12 cơ bản
Bài 36: NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Mục tiêu:
Kiến Thức:
lực hạt nhân – độ hụt khối – năng lượng liên lết – năng lượng liên kết riêng
phản ứng hạt nhân tự phát – phản ứng hạt nhân kích thích
các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân và năng lượng phản ứng hạt nhân
Kỹ năng: Giải quyết 1 số bài tập đơn giản
Thái độ: giúp cho chúng ta nhận biết 1 cách tổng thể hơn về thế giới vật chất nói chung
Phương pháp:
Phương pháp thuyết trình và đàm thoại 
Tiến trình:
1.Bài cũ:cho biết cấu tạo hạt nhân nguyên tử và biểu thức của Anhxtanh liên hệ giữa khối lượng và năng lượng
2. Bài mới:
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung
Hoạt động 1:
-Trong hạt nhân nguyên tử có những loại hạt nào?( hạt nào mang điện nếu có ?)
- tương tác giữa các nuclon có phải là tương tác điện hoặc tương tác hấp dẫn không ? vì sao?
I. Lực hạt nhân:
- Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn ( Tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)
- Chú ý:
+Lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện cũng không phải là lực hấp dẫn
+ Lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10-15 m
Hoạt động 2:
Xét góc độ vĩ mô :1 vật có khối lượng m khi bị tách ra N phần thì tổng khối lượng của N phần đó bằng m.vậy ở lĩnh vực hạt nhân kết luận trên còn đúng hay không ? 
Cho 1 ví dụ ?
Nếu độ hụt khối càng lớn thì năng lượng liên kết như thế nào? Và ngược lại?
Năng lượng liên kết riêng có phải xét cho 1 nuclôn hay không?
II. Năng lượng liên kết của hạt nhân :
1. Độ hụt khối:
Ví dụ: Khối lượng của hạt nhân He là 4,00150u ( khi liên kết 2p và 2n); khi đứng riêng lẻ thì: 2mp + 2mn = 4,03188 u
Như vậy: Khối lượng của 1 hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tao thành hạt nhân đó
Công thức tính độ hụt khối cho hạt nhân của ngtố X bất kì:
 m = Zmp + (A-Z)mn - mX
2. Năng lượng liên kết:
 Đối với hạt nhân X; năng lượng liên kết là:
Wlk = [ Zmp + (A – Z)mn - mX] c2
Hay: Wlk = mc2
Vậy : Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2
3. Năng lượng liên kết riêng:
Năng lượng liên kết riêng (Wlk/A) đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân
 Đơn vị: MeV/nuclôn
Hoạt động 3:
Có hai loại phản ứng hạt nhân:
Cho 1 ví dụ mà vận dụng các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân ?
Liệu số nơtron trong phản ứng hạt nhân có bảo toàn hay không?
Khi khối lượng các hạt sau phản ứng nhỏ hơn khối lượng các hạt trước phản ứng thì đó là phản ứng toả hay thu năng lượng? Và ngược lại?
Vậy điều kiện để phản ứng hạt nhân thu năng lượng là gì?
III.Phản ứng hạt nhân:
1.Định nghĩa và đặc tính:
a, Phản ứng hạt nhân tự phát: quá trình phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác
b, Phản ứng hạt nhân kích thích: quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân: Sử dụng 4 định luật bảo toàn sau:
1.Bảo toàn điện tích
2.Bảo toàn số nuclôn
3.Bảo toàn năng lượng toàn phần
4.Bảo toàn động lượng
Chú ý:Số hạt nơtron(A –Z) không bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
3.Năng lượng phản ứng hạt nhân:
a,Phản ứng toả năng lượng:
Wtoả = W = (mtr – ms)c2 ( với W >0)
b, Phản ứng thu năng lượng:
Wthu = -W ( với W< 0) nghía là muốn thức hiện phản ứng hạt nhân thu năng lượng thì phải cung cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn.
Củng cố , bổ sung:
 - Hãy cho biết lực hạt nhân ,độ hụt khối , năng lượng liên kết và năng lượng liên kêt riêng?
 - Có mấy loại phản ứng hạt nhân? Và công thức tính năng lượng phản ứng hạt nhân 
Bài tâp: 1 đến 7 sgk( 186- 187)